THIẾT KẾ KHUÔN ÉP NHỰA CHI TIẾT THANH TỲ DAO RỌC GIẤY, CAD, file 2D, 3D thuyết minh....,file báo cáo, nguyên lý vận hành khuôn KHUÔN ÉP NHỰA, tháo lắp KHUÔN ÉP NHỰA, và cách bảo quản KHUÔN ÉP NHỰA....Bản vẽ chi tiết sản phẩm KHUÔN ÉP NHỰA, quy trình chế tạo các chi tiết trong KHUÔN ÉP NHỰA......
NỘI DUNG
Thiết kế khuôn (nhựa, đúc áp lực, dập cắt ...):Thanh tỳ dao rọc giấy
Với các yêu cầu sau:
- PHẦN BẢN VẼ
- Bản vẽ sản phẩm (2D, 3D)
- Bản vẽ nguyên lý và trình tự ép
- Bản vẽ bung khuôn
- Bản vẽ lắp và lắp cụm khuôn
- Bản vẽ các chi tiết của khuôn
- Bản vẽ sơ đồ nguyên công của qui trình công nghệ gia công 1 chi tiết của khuôn
- PHẦN THUYẾT MINH
1 - Tổng quan
2 - Phân tích sản phẩm cần thiết kế khuôn (nhựa, đúc áp lực, dập cắt...)
3 - Thiết kế khuôn ,thiết kế nguyên lý khuôn
4 - Ứng dụng phần mềm pro 5.0 để thiết kế khuôn
5 - Ứng dụng phần mềm pro 5.0 để gia công chi tiết thanh tỳ dao rọc giấy
6 - Lập qui trình công nghệ gia công chi tiết thanh tỳ dao rọc giấy
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, sản phẩm nhựa xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành công nghiệp nhẹ đã sử dụng rất nhiều các chi tiết, thiết bị chế tạo từ vật liệu Polyme. Các chi tiết ít chịu lực đã bắt đầu được chế tạo từ vật liệu nhựa. Cá biệt một số loại nhựa có tính chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và chịu được môi trường đã được sử dụng để thay thế các chi tiết bằng thép làm việc trong các điều kiện nói trên. Sản phẩm nhựa đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống hàng ngày.
Qua đợt thực tập tốt nghiệp em đã được trang bị những kiến thức cơ bản và tổng quan về vật liệu nhựa, máy ép phun, kết cấu khuôn ép phun cũng như các phần mềm thiết kế và gia công khuôn. Trên cơ sở đó em đã tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp: Thiết kế tổng thể, thiết kế chi tiết, thiết kế công nghệ gia công chi tiết có lòng khuôn. Tính toán vật tư và giá thành bộ khuôn cho chi tiết vỏ máy ảnh kỹ thuật số
Thiết kế và chế tạo khuôn nhựa không phải là một đề tài mới, tuy nhiên cùng với sự phát triển của các phần mềm CAD/CAM công nghệ làm khuôn đã có những thay đổi rõ rệt. Độ chính xác của khuôn ngày được nâng cao để đáp ứng yêu cầu của thị trường. Hiện nay có rất nhiều phần mềm có modul thiết kế khuôn như Catia, solid Edge, Cadmeister…và các phần mềm lập trình gia công như Mestercam, Camtool, Catia… mỗi phần mềm đều có những thế mạnh riêng.
Cụ thể: Để thiết kế chi tiết, thiết kế khuôn cho chi tiết,mô phỏng quá trình làm việc của khuôn và đặc biệt là gia công các bộ phận của khuôn em đã sử dụng phần mềm Topsolid của hãng Missler. Đây là một phần mềm có tính ưu việt trong trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là lĩnh vực khuôn mẫu và cơ khí chính xác
Ngoài việc thiết kế, gia công khuôn cho chi tiết, trong đề tài này em cũng sẽ đưa ra những vấn đề tổng quan nhất về chất dẻo, máy đúc phun, khuôn ép nhựa…
Mục Lục
PHẦN I: TỔNG QUAN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẬT LIỆU NHỰA
1.1 Một số hình ảnh của của các vật dụng làm bằng nhựa
1.2 Đặc điểm, ứng dụng của một số loại chất dẻo
1.3 Các tính chất của polyme
CHƯƠNG II :TỔNG QUAN KHUÔN ÉP NHỰA
2.1 Kết cấu chung của khuôn ép nhựa.
2.2 Phân loại
2.3 Kết cấu khuôn ép nhựa
CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VẬT LIỆU LÀM KHUÔN
3.1. Yêu cầu của vật liệu làm lòng và lõi khuôn.
3.2 Một số mác thép chế tạo khuôn nhựa
CHƯƠNG IV :TỔNG QUAN MÁY ÉP PHUN
4.1.Phân loại máy ép phun
4.2 Cấu tạo máy ép phun
4.3 Nguyên lý làm việc của máy ép phun
4.4 Các thông số cơ bản của máy
PHẦN II: THIẾT KẾ KHUÔN ÉP SẢN PHẨM
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ SẢN PHẨM
1.1 Sơ lược về thanh tỳ dao rọc giấy
1.2 Yêu cầu chung về thiết kế sản phẩm nhựa
1.3 Ứng dụng phần mềm pro 5.0 vào việc thiết kế mẫu sản phẩm
CHƯƠNG II:LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHO KHUÔN
1.Thiết kế các chi tiết khuôn
2.trình tự công nghệ và sơ đồ gá đặt
Phần I: TỔNG QUAN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẬT LIỆU NHỰA
Để có thể thiết kế được khuôn cho sản phẩm nhựa đòi hỏi người thiết kế phải có một kiến thức cơ bản về vật liệu nhựa vì tính chất của vật liệu nhựa có ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện làm việc, tuổi thọ của sản phẩm… ngoài ra nó còn ảnh hưởng đến hình dáng của sản phẩm do các tính chất vật lí của vật liệu như: độ co ngót, khả năng điền đầy, nhiệt độ nóng chảy… nhưng vì em thuộc chuyên nghành cơ khí nên em không trình bày sâu vào cấu trúc, thành phần hoá học của từng loại vật liệu mà chỉ đi sâu vào tính chất cơ học và vật lí của một số vật liệu nhựa.
1.1 khái niệm và một số hình ảnh của của các vật dụng làm bằng nhựa
Khái niệm:
Từ xa xưa con người đã biết đến những chất dẻo tự nhiên như cao su, cellulaze… với tính đàn hồi tốt, bền, dai… Tuy nhiên đó là những chất dẻo tự nhiên nên các ưu điểm của chúng chưa rõ rệt và nổi trội. Mặt khác các sản phẩm tự nhiên không thể chủ động trong sản xuất bởi nguồi nguyên liệu còn phụ thuộc vào mùa vụ thu hoạch.Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, người ta tạo ra các loại nhựa chất dẻo nhân tạo có các ưu điểm nổi trội và nó được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống phục vụ con người. Chất dẻo hay còn gọi là nhựa (Plastic) hay Polyme, là các hợp chất cao phân tử được hình thành do sự lặp lại nhiều lần của một hay nhiều loại nguyên tử hay nhóm nguyên tử( Monome, đơn vị cấu tạo của Polyme) liên kết với nhau với số lượng khá lớn để tạo nên một loạt các tính chất mà chúng không thay đổi đáng kể khi lấy đi hay them vào một vài đơn vị cấu tạo.
Trong cuộc sống chúng ta bắt gặp rất nhiều vật dụng từ đơn giản đến phức tạp được làm bằng nhựa như :
Trong lĩnh vực hàng gia dụng vật liệu nhựa được dùng rất nhiều như : các loại ca cốc uống nước, các loại rổ giá, bát đũa nhựa….
Trong lĩnh vực kỹ thuật vật liệu nhựa cũng được sử dụng rất nhiều để làm các chi tiết vỏ, giá đỡ các linh kiện điện tử…
Trong lĩnh vực đồ trang sức nhựa cũng được sử dụng rất nhiều làm khuyên tai, nhẫn nhựa,các vật dụng kỷ niệm…
Tóm lại vật liệu nhựa ngày nay được sử dụng rất phổ biến đi đâu chúng ta cũng có thể bắt gặp chúng. Nhưng để biết chúng làm bằng nhựa gì thì ít ai biết. Chính vì vậy trong phần tổng quan này em xin trình bầy sơ lược đặc điểm và ứng dụng của một số loại nhựa hay gặp
Với khuôn kim loại dùng cho gia công ép phun các sản phẩm từ nhựa, ta có thể thấy rõ ngày nay sản phẩm nhựa xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kĩ thuật cũng như trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành công nghiệp nhẹ, từ trước tới nay đã sử dụng rất nhiều các chi tiết thiết bị được chế tạo từ vật liệu Polymer. Trong các ngành công nghiệp nặng xưa kia hầu hết các chi tiết máy, thiết bị đều được chế tạo từ thép. Ngày nay, các chi tiết ít chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và chịu được môi trường mà các loại thép bị phá hủy, được thay thế thép để chế tạo các chi tiết máy làm việc trong các điều kiện nói trên. Trực quan nhất, trong đời sống hàng ngày, hầu hết các vật các vật dụng cần thiết phục vụ cho cuộc sống đều là các sản phẩm nhựa.
Với mong muốn có được những kiến thức về ngành công nghiệp quan trọng này, chúng em đã tiến hành tìm hiểu và thực hiện đề tài tốt nghiệp: Các công việc chúng em đã hoàn thành trong đồ án tốt nghiệp bao gồm:
- Nghiên cứu về vật liệu chất dẻo Polymer và công nghệ gia công,
các thiết bị gia công chất dẻo.
- Nghiên cứu khuôn ép phun cho sản phẩm nhựa.
- Thiết kế khuôn ép phun chi tiết thanh tỳ dao rọc giấy
- Thiết kế qui trình công nghệ gia công các tấm khuôn
Ngày nay, những loại nhựa mà có thể tái sử dụng hay tái chế, đã dần trở nên thân thiết với cuộc sống con người.Từ những túi khí trong xe hơi cho đến các dây thắt an toàn, ghế trẻ em, nón bảo hiểm, bàn chải đánh răng và áo phao, những vật dụng gia đình làm từ nhựa …. được thấy và mua bán phổ biến khắp nơi trên thế giới. Các loại giấy nhựa dùng gói đồ rất đa dạng và tiện lơi không chỉ đảm bảo sự an toàn và sạch sẽ cho thực phẩm và sức khỏe người tiêu dùng mà còn giúp nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân. Nếu không sử dụng nhựa thì tổng cân nặng của hàng hóa sẽ gia tăng đáng kể, chi phí sản xuất và năng lượng sẽ tăng gấp đôi, và sự tiêu hao nguyên vật liệu cũng sẽ tăng lên rất đáng kể. Sự ứng dụng của những thiết bị nhựa giúp tiết kiệm nước và những sợi nhựa nhỏ dùng trong nông nghiệp đã nâng mức tiết kiệm nước canh tác ở miền nông thôn lên rất nhiếu. Thật vậy, ngành nhựa đã dần trở thành nền công nghiệp trụ cột củng cố cho sức mạnh phát triển của nhiếu nền kinh tế quốc gia.
1.2 Đặc điểm, ứng dụng của một số loại chất dẻo
1. Polyetylen (PE)
Đặc điểm:
- PE thường dưới dạng màng không màu, trong suốt, không tan trong dung môi, bền tới 230-250oC. Từ 300-350oC bị phân hủy trên 350oC thì PE thành chất lỏng. Trong thực tế tồn tại các PE sau:
- PE là loại vật liệu hầu như không hút ẩm, mức độ hút ẩm 0.003%.
- Độ co ngót của PE từ 1 – 3% (tới 5%).
- PE là vật liệu cách điện tốt, cơ tính kém.
- Dễ bị oxi hoá và chảy lạnh cao, làm việc: -150C÷600C.
Ứng dụng:
- PE thường để bọc dây điện.
- PE dùng làm các sản phẩm dân dụng: chậu xô, chai lọ, dùng để bao gói trong công nghiệp thực phẩm, dùng làm màng và đóng gói …
- PE cho hầu hết các tia tử ngoại đi qua nên dùng thay thế cho kính trong các nhà kính trồng cây.
- Dùng chế tạo các loại bánh răng quay với tốc độ cao, lực nhỏ, chủ yếu các bánh răng trong đầu video, máy ghi âm, …
2. Polypropylen (PP)
Đặc điểm:
- PP làm việc được ở 100oC, nhiệt độ nóng chảy 230-260oC, chịu được lạnh đến -35oC, thường thì PP dễ bị hóa già do đó phải thêm các chất chống hóa già.
- PP rất bền vững trong các môi trường axít kiềm, muối, có tính cách điện tốt, nhưng chịu lạnh kém.
- Tỷ trọng: 0,90 – 0,91 g/cm3, độ co ngót khoản 1 ÷ 2.5%.
Ứng dụng:
- PP thông thường để sản xuất các loại vật dụng thông thường.
- Loại PP trùng hợp khối ( Block) để sản xuất các vật dụng chất lượng cao, các chi tiết công nghiệp, các loại van, vỏ ắc quy, điện gia dụng…
- Loại tính năng cơ tính cao( High impact) dùng sản xuất vật dụng chất lượng cao, chi tiết công nghiệp, điện gia dụng…
- Loại đặc biệt chuyên dùng cho chi tiết sản phẩm công nghiệp, chi tiết nhựa trong xe máy, ôtô, điện gia dụng, điện tử, hộp thực phẩm, bàn ghế và các sản phẩm có kích thước lớn khác…
- Loại trong ( nhiều pha vô định hình) dùng trong bao bì y tế, bao bì thực phẩm, xi lanh tiêm, kệ video, sản phẩm đặc biệt cho thực phẩm, không mùi và có độ bóng bề mặt cao.
3. Polyvinil clorit (PVC)
Đặc điểm:
- Tỷ trọng: 1,38 – 1,4 g/cm3
- Độ co ngót: 0,1%
- Tất cả các PVC đều dạng bột, ít khi tạo hạt, là loại vật liệu không màu, không mùi, là sản phẩm của vinilclorit.
- PVC là loại vật liệu nhạy nhiệt: Ở 140oC bắt đầu phân hủy trong khi nhiệt độ nóng chảy của nó là 140-170oC vì thế cần phải cho chất ổn định nhiệt vào, đó là các oxit vô cơ, hữu cơ, các stearat. Các chất ổn định chiếm 1-2.5%.
- PVC dễ hòa tan trong dung môi, hòa đồng được các chất hóa dẻo.
- PVC chia làm hai loại: PVC mềm và PVC cứng.
- PVC là loại vật liệu có độ bền cơ học cao, chủ yếu chịu nén, dễ bị đập vỡ ở nhiệt độ thấp, bền với môi trường hoạt hóa, cách điện tốt. Nhưng khi có mặt của chất hóa dẻo thì tính chất cơ lí hóa của nó giảm theo mức độ tăng của chất hoạt hóa.
Ứng dụng:
- PVC cứng: Dùng làm ống dẫn nước, xăng dầu, dùng trong công nghiệp hóa chất để vận chuyển chất lỏng thay cho các ống thép, gang…PVC cứng còn dùng để chế tạo ống dẫn, cánh quạt, bộ chia…trong hệ thống thông gió. Có thể dùng phương pháp hàn hoặc dán để nối.
- PVC mềm: Dùng trong gia công các sản phẩm màng mỏng, vải giả da, tấm…
4. Polystyren (PS):
Đặc điểm:
- PS được điều chế từ benzen và etylen.
- Có 2 loại PS là:
PS kính: Là loại trong suốt và cho lọt qua 90% ánh sáng, có cơ tính là cứng và giòn.
PSHI ( Hight Impact): Là vật liệu có độ dai va đập cao.
- PS khi cháy là cháy sáng, có muội, mùi hắc giống mùi khí ga.
- Tỉ trọng của PS là 1.03 – 1.08 g/cm3, độ co ngót thấp 0,2 ÷ 0,5%.
- Đây là vật liệu giòn, trong suốt, có độ cứng bề mặt và cứng vững cao, dễ tan trong các dung môi ở nhiệt độ thường.
- PS dễ nhuộm màu, thường nhuộm màu sau khi đúc.
- Cách điện tốt, độ ổn định kích thước cao, chịu được axit, kể cả axit đặc, kiềm. Đây cũng là loại vật liệu dễ tạo xốp, ít hút ẩm, độ bền thời tiết kém.
Ứng dụng:
- Màng PS dùng bọc dây cáp điện, làm tụ điện. Màng PS cũng được dùng làm băng ghi âm, phim ảnh.
- Copolymer PS với acrilonitril (SAN) ( có khoảng 10 – 30 % acrilonitril) có độ bền hóa học tốt, không độc nên nó được dùng làm các dụng cụ đóng gói thực phẩm, mỹ phẩm, các bình chứa dầu ăn, ngoài ra nó còn được dùng để tạo sợi vì nó dễ nhuộm màu và mềm mại.
- Hỗn hợp PS với acrilonitril butadiene (ABS) dùng trong công nghệ đúc phun để chế tạo vỏ tivi, vỏ máy giặt, vỏ điện thoại, cánh quạt điện, vỏ máy ảnh.
5. Polyamid (PA)
Đặc điểm:
- PA là sản phẩm cứng có màu trắng đến vàng sáng, chịu va đập, chịu xăng, dầu, hệ số ma sát thấp. Nếu pha thêm sợi thủy tinh thì nâng cao được nhiệt độ làm việc, mô đun đàn hồi và ổn định kích thước.
-- PA bị ánh sáng mặt trời, tia tử ngoại phân hủy do đó thường dùng với các amin thơm để làm tăng độ bền ánh sáng.
- Nhiệt độ sử dụng của nó là 80-100oC
Ứng dụng:
- Dùng làm sợi dệt: tất, quần áo, lưới đánh cá, dây thừng, lót trong lốp ôtô,…Vải PA dùng cho đai trong máy nén, băng tải.
- Dùng làm ổ trượt hay bánh răng vì tải trọng lớn gấp 3 lần bạc đồng, không cần bôi trơn và có khả năng làm việc trong môi trường nước, dung dịch kiềm, hệ số ma sát thấp chịu được mài mòn.
- Dùng chế tạo các ống dẫn dầu, xăng. Nếu pha thêm bồ hóng thì độ bền khí quyển rất cao.
- Dạng PA màng dùng làm bao gói, đệm, lót thiêt bị.
- Kết hợp các loại nhựa khác nhau của nhóm metilit dùng làm keo dán. Keo metilit poliamid có giá trị trong công nghiệp máy bay, ôtô, in và nhiều lĩnh vực khác.
- Capron (polycaprolactan) dùng làm vòng bi, trục, bánh răng, vòng đệm,…, đây là một dạng của Polyamid.
6. Polymetyl metacrilat (PMMA):
Đặc điểm:
- Là loại chất dẻo vô định hình. Có khả năng cho lọt qua 92% ánh sáng thường.
- Là loại vật liệu dễ tan trong dung môi ở nhiệt độ thường nên dễ dàng cho công nghệ dán.
- Là loại vật liệu có độ cứng bề mặt, độ bền cào xước và độ bóng bề mặt cao. Là loại vật liệu có độ trong suốt và các tính chất cơ học của nó chỉ đứng sau thủy tinh pha lê.
- Không bị nát vụn khi va đập, bền với thời tiết, với ánh sáng, chậm lão hóa, bền với sự thay đổi của nhiệt độ và là vật liệu cách điện tốt. Tuy nhiên vật liệu này ít dùng cho nghành điện vì rất dễ cháy.
- Cách nhận biết: Khi đốt cháy cho ngọn lửa sáng, có muội, mùi khét hắc và chua nồng.
- Loại vật liệu này có nhược điểm là độ chảy lạnh cao.
Ứng dụng:
Được dùng để làm thấu kính, chụp đèn, các sản phẩm quang học, kính máy bay, mặt đồng hồ, đèn đường…
7. Polycacbonat (PC):
Đặc điểm:
- Vật liệu này có cấu trúc vô định hình, trong suốt cho lọt qua 91% ánh sáng thường.
- Vật liệu này khó cháy, cháy có muội than, đưa ngọn lửa ra xa thì tắt, ở chỗ cháy thì giòn, có bụi than, nùi khét hắc, đây là loại vật liệu có khả năng biến dạng tốt. Độ bền cơ học cao, các chỉ số kéo, nén, uốn cao.Là vật liệu chịu lạnh tốt, đồng thời có nhiệt độ làm việc gần bằng nhiệt độ làm mềm (140 C).
- Đây là loại vật liệu ít hấp thụ nước, nhiệt độ cũng như độ ẩm ít làm ảnh hưởng tới kích thước, mô đun đàn hồi của nó.
- PC chịu được môi trường hoạt hóa, từ kiềm mạnh. Là loại vật liệu ít độc hại tới sức khỏe con người.
- Là loại vật liệu cách điện tốt, rất bền với thời tiết, rất phù hợp với khí hậu nhiệt đới.
- PC có nhiệt độ làm việc là -45÷140 C, là loại vật liệu bền với nhiệt độ. Có nhiệt độ nóng chảy là 230÷270 C, độ nhớt khi nóng chảy khá cao nên khó khăn cho việc gia công
Ứng dụng:
- Làm các bình nước tinh khiết.
- Làm vỏ các thiết bị điện, điện tử, y tế, điện thoại, dùng trong quang học, làm ống nhòm, lớp ngoài của đĩa CD, làm kính chống đạn, làm vỏ ngoài của máy rút tiền tự động, dùng làm các gương cầu…
8. Polyoxymetylen (POM)
Đặc điểm:
- POM có tỉ trọng 1.42g/cm3.
- Là loại vật liệu có tính cơ học gần giống với polyamid: mô đun đàn hồi cao, chịu ma sát, độ cứng bề mặt cao. Nhưng do ít hút ẩm và cháy đông cứng nên chịu được nhiệt độ 100÷110 C. Độ ẩm, nhiệt độ ít ảnh hưởng tới mô đun đàn hồi, hình dáng và kích thước của chi tiết. Ở nhiệt độ thường không chảy lạnh.
- Là loại vật liệu có độ bền hóa học tốt. Tuy nhiên nếu có độ ẩm hoặc trong môi trường hoạt hóa nâng lên nhiệt độ ≥100 C thì hay bị phân hủy.
- Khi gia công cần lưu ý:
+ Nhiệt độ của thành xi lanh chỉ nên nung tới 205 C.
+ Vật liệu này nhanh đông cứng nên nhiệt độ của khuôn gần bằng 100 C là lấy sản phẩm được rồi, không cần hệ thống làm nguội hoàn chỉnh của khuôn.
Ứng dụng:
- Làm bánh răng, ổ trượt như: các bộ truyền ở radio, casset…
- Làm các chi tiết chịu lực, các lò xo, van xả, vỏ hộp.
- Làm các băng tải, đinh vít, đai ốc, các chi tiết máy bơm, rơle, tay gạt cho cần lái ôtô, bản lề, con lăn…
9. Styrene co-polymers(ABS) hay còn có tên là Acrylonitrile butadiene styrene:
Đặc điểm:
-ABS là một loại nhựa kỹ thuật có khả năng chịu mòn,chống va đập, bền chắc
-Nhiệt độ gia công, nhiệt độ khuôn gia công là 100-800,nhiệt độ ở cuối hành trình piston-vít là 2200-2700
-ABS rễ bị ô xi hoá trong khuôn nếu gián đoạn sản suất 15 phút
-Nhiệt độ phá huỷ (rữa nát) là 3100
-Độ co 0.4-0.7% mật độ 1.06 g/cm3
Ứng dụng:
Hạt nhựa ABS (dùng làm các linh kiện nhựa cao cấp như vỏ khung tivi, cassette, loa. Vỏ các thiết bị điều khiển từ xa như remote tivi, đầu máy, máy điều hòa nhiệt độ, vỏ bếp gas... dùng làm phụ tùng nhựa cao cấp cho xe hơi - xe máy; dùng làm nguyên liệu nhựa cho các sản phẩm gia dụng cao cấp... và rất nhiều ứng dụng khác).
1.3 Các chất dẻo nhiệt rắn:
Là loại chất dẻo khi có tác dụng nhiệt hay hóa học sẽ trở nên đóng rắn
và không có khả năng chảy dẻo nữa. Nhựa nhiệt rắn không có khả năng tái
sinh các sản phẩm đã sử dụng.
1.Nhựa phenolformadehid:
Đặc điểm:
- Tỷ trọng của PF là 1,14 – 1,30 g/cm3.
- PF thường độn thêm các chất phụ gia để tạo ra các tính chất đặc biệt như khả năng chống gỉ, bền với axits…
- PF có độ bền cơ học cao, độ ổn định kích thước, chịu nhiệt tốt.
Ứng dụng:
- Làm ổ cắm điện, than hộp chuyển mạch, công tắc điện, , ổ trượt, thanh nẹp chịu nhiệt, làm tay cầm bàn là, xoong, chảo…
2. Nhựa Ureformandehit UF:
Đặc điểm:
- tỷ trọng 1,35 – 1,45g/cm3
- Nhựa UF chưa đóng rắn là một loại ưa nước, dễ hút ẩm và có thể trộn với nước ở bất kỳ tỷ lệ nào.
- UF có màu sáng, có thể nhuộm với rất nhiều màu sắc tươi sáng khác nhau.
- Nhựa UF bền với axit loãng, kiềm, dầu mỡ, cồn, acetone, xăng dầu và các dung môi khác. Ngoài ra UF cũng bền với nấm mốc và ánh sáng. Dưới tác dụng của axit và kiềm mạnh thì UF dễ bị phá hủy.
- Là loại nhựa có độ cứng vững bề mặt cao nhưng giòn. Cách điện tốt, khó cháy, tuy nhiên nó lại hút ẩm mạnh làm giảm độ bền của chi tiết, dễ bị nứt trong môi trường độ ẩm cao.
Người ta thường gia công UF bằng phương pháp ép nóng hay đúc phun. Thời gian đóng rắn chậm nên chu kỳ ép hay đúc thường dài. Độ co ngót cao.
Ứng dụng:
- UF là nguyên liệu chủ yếu làm keo dán gỗ để sản xuất các tấm gỗ dán.
UF dạng tấm thường dùng để sản xuất mặt bàn, trang hoàng buồng lái máy bay, tàu thủy, toa tàu hỏa, làm vỏ các dụng cụ âm thanh…
3. Nhựa Epoxy:
Đặc điểm:
- Nhựa Epoxy không dòn bằng các nhựa nhiệt rắn trên.
- Có độ ổn định kích thước cao, chịu được nhiệt độ cao, liên tục đến 1500C (đôi khi lên đến 1900C).
- Độ co ngót thấp 0,5 – 3 %, độ thẩm thấu tốt với các chất độn gia cường, độ bám dính tốt với kim loại và các vật liệu khác.
- Nhựa Epoxy có thời gian đóng rắn dài, dễ bị nứt khi đóng rắn.
Ứng dụng:
- Dùng lám các tấm cách điện cao tần, các chi tiết máy có độ bền cao như thanh truyền, trục khớp nối, cánh quạt ,máy, vách ngăn, ống dẫn hóa chất, bể chứa hóa chất…
4.Một số loại nhựa khác như:
- Nhựa Phenol, Ure: Không màu, trong suốt có thể nhuộm màu rất đẹp, dùng làm dụng cụ đồ ăn.
- Nhựa Melamine: Vì không màu , độ cứng cao, tính chịu nước cao, độ bền cao, đẹp nên được dùng làm đồ trang trí, dụng cụ gia đình
hoặc làm sơn.
- Polyeste: Thường gọi là Plastics bền hóa dùng làm kính. Tỷ trọng khoảng 1.8, độ bền kéo 48 ÷ 245 N/m, rất nhẹ và bền được sử dụng trong chế tạo vỏ ô tô, thuyền, thùng, ống và mũ bảo hiêm.
- Nhựa Epoxy: Có thể tạo hình ở nhiệt độ thường và áp lực thường, đặc tính bám dính tốt đối với kim loại và bê tông, tính chịu nhiệt,chịu dung môi, chịu nước và cách điện tốt. là plastic quan trọng trong công nghiệp. Nhựa Epoxy dùng làm vật liệu tang bền sợi thủy tinh và sợi cacbon, làm vật liệu cách điện của mạch tích điện và của máy in.
- Nhựa Silicon: Có tính cách điện và chịu nhiệt độ cao, có tính phát nước, ứng dụng làm con dấu, li khuôn, phát nước, cách điện và chịu dầu và chịu nhiệt. Mỗi loại chất dẻo đều có một phương pháp gia công và một nhiệt độ riêng, do vậy trong quá trình chế tạo phải chú í để tránh tạo ra phế phẩm hoặc sai kích thước gia công.
Trong phần này chúng em đặc biệt quan tâm đến nhựa ABS.
Tính chất: ABS cứng, rắn nhưng không giòn, cân bằng tốt giữa độ bền kéo, va đập, độ cứng bề mặt, độ rắn, độ chịu nhiệt các tính chất ở nhiệt độ thấp và các đặc tính về điện.
Tính chất đặc trưng của ABS là độ chịu va đập và độ dai. Có rất nhiều ABS biến tính khác nhau nhằm cải thiện độ chịu va đập, độ dai và khả năng chịu nhiệt. Khả năng chịu va đập giảm không đáng kể ở nhiệt độ thấp, độ ổn định dưới tác dụng của tải trọng rất tốt. ABS chịu nhiệt tương đương hoặc tốt hơn Acetal, PC ở nhiệt độ phòng. Khi không chịu va đập, sự hư hỏng đến chủ yếu là do uốn. Tính chất vật lý ít ảnh hưởng đến độ ẩm mà chỉ ảnh hưởng đến sự ổn định của kích thước của ABS.
Ứng dụng: ABS kết hợp đặc tính về điện và khả năng ép phun không giới hạn và giá cả phải chăng, được ứng dụng trong các sản phẩm cách điện, trong kỹ thuật điện tử và thông tin liên lạc (vỏ và các linh kiện bên trong)
Trong kỹ thuật nhiệt lạnh: Làm các vỏ bên trong, các cửa trong và các vỏ bọc bên ngoài chịu va đập ở nhiệt độ lạnh.
Các sản phẩm công nghiệp: Bàn phím, máy văn phòng, máy ảnh, mũ bảo hiểm, đồ chơi...
Trong công nghiệp xe: Làm các bộ phận xe hơi, xe máy, thuyền.
Nhựa ABS: Tốt cho làm chi tiết máy, độ cứng bề mặt ngoài cao và khó bị xước, nhuộm màu tốt có tính ánh quang bề mặt và dễ tạo hình bằng phun
1.4. Các tính chất của Polyme:
1.Các tính chất cơ bản chung nhất của Polymer là:
- Trọng lượng nhẹ, độ cứng bề mặt không cao - Vật liệu cách điện, cách nhiệt và cách âm. - Chảy tốt, có thể dùng nhiều phương pháp gia công --Kháng nước và hóa chất. - Nhiều ứng dụng tùy thuộc vào công nghệ sản xuất. - Giá thành rẻ. - Có những tính chất đặc biệt tùy thuộc vào cấu trúc hóa học. - Không chịu nhiệt. - Độ kháng dung môi thấp - ứng suất nứt thấp. - Tính chất dẫn điện thấp.
2. Độ bền: Độ bền được đặc trưng bởi
-Độ bền nén: Đặc trưng cho khả năng chống lại biến dạng theo phương lực tác dụng, là lực nén cần thiết đặt nên một đơn vị mẫu thử để làm vỡ mẫu thử.
- Độ bền uốn: Đặc trưng cho khả năng chống lại biến dạng vuông góc với phương của lực tác dụng, là lực cần thiết để đặt nên một đơn vị diện tích để làm gẫy mẫu thử.
3. Độ dai:
Độ dai là khả năng của vật liệu chống lại biến dạng và phá hủy dọc theo phương của lực tác dụng.
Độ dai được đo bằng tỷ số giữa lực kéo và tiết diện ngang nhỏ nhất của mẫu thử lúc chưa kéo: (N/ )
Độ dai cũng có thể coi tương đương với độ dài mẫu thử khi đứt so với độ dài mẫu thử trước khi tiến hành kéo thử. Ta gọi đây là độ dai tương đương.
Tùy loại Polymer mà ta có độ dai tương đương lớn hay nhỏ. Với Polymer giống như PS độ dai tương đương chỉ khoảng vài %. Còn với Polymer dai như PA độ dai tương đương có thể đạt tới 50 – 150%
4. Độ dai va đập: Độ dai va đập đặc trưng cho khả năng của vật liệu chống lại sự phá hủy do tải trọng động gây nên, đo bằng( KJ/ )
5. Modun đàn hồi:
Modun đàn hồi đặc trưng cho khả năng biến dạng của vật liệu. Khi tăng ứng suất tác dụng đến một giá trị, ta có biến dạng tỷ lệ thuận với ứng suất. Giá trị này chính là modun đàn hồi E, đo bằngN/ . Modun đàn hồi của Polymer nói chung là nhỏ chung là; ví dụ EPE = 130 ÷ 1000N/mm2; các chất khác nhau khoảng 1500 ÷ 4000 N/ ( so với thép khoảng 2.1 N/ )
Tuy nhiên, còn một tính chất mà ta nên chú ý ở nhiều Polymer là ngoài khả năng biến dạng do nhiệt độ cao, do áp lực kéo nén chúng còn khả năng chảy lạnh. Đây là hiện tượng xảy ra khi Polymer chịu một tải trọng không đổi trong một thời gian dài, mẫu thử dần dần bị biến dạng. Hiện tượng chảy lạnh sẽ tăng theo thời gian chịu tải trọng.
6. Độ cứng:
Độ cứng của chất dẻo cũng đo được bằng phương pháp thông thường như kim loại. Tuy nhiên người ta hay sử dụng phương pháp đo độ cứng Brimell(HB) do nó có thể đo được độ cứng của các vật liệu mềm mà không làm biến dạng hay làm phá hủy mẫu đo.
7. Độ bền hóa học:
Do đặc điểm cấu tạo vững bền nên Polymer bền với các tác nhân hóa học như kiềm, acid…
Để đánh giá độ bền hóa học người ta đánh giá khả năng liên kết yếu
nhất của Polymer bị phá vỡ bởi các mặt trên.
8. Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ ảnh hưởng rõ rệt đến tính chất của Polymer. Khi thay đổi nhiệt độ người ta nhận thấy có một loại tính chất cơ bản của vật liệu thay đổi. ví dụ như: độ bền nhiệt, độ bền lạnh, độ biến dạng, hệ số ma sát, nhiệt dung…
9. Ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên:
Các yếu tố tự nhiên cũng ảnh hưởng tới tính chất của chất dẻo nhất là sau thời gian dài. Người ta còn gọi là sự lão hóa của Polymer đây là hiện tượng giảm cơ tính, hóa tính… của Polymer khi tiếp xúc với các tác nhân tự nhiên như ánh sáng độ ẩm oxy, bực xạ điện từ…tùy theo từng loại mà mức độ lão hóa cũng khác nhau. Ví dụ PMMA, PVC, PA… có độ bền khí hậu tốt hơn PP
Để khắc phục điều này, các nhà sản xuất nhường thêm vào các chất phụ gia, chất độn, chất oxy hóa, áp dụng chế độ sản xuất riêng ( như lưu hóa)
CHƯƠNG II :TỔNG QUAN KHUÔN ÉP NHỰA
Khuôn là một dụng cụ để định hình một loại sản phẩm nhựa nó được thiết kế sao cho có thể sử dụng cho một chu trình yêu cầu.
2.1 Kết cấu chung của khuôn ép nhựa.
Hình 1.1. Kết cấu khuôn điển hình
Tóm lại: Khuôn có 6 bộ phận sau:
+ Vùng lòng khuôn.
+ Hệ thống điều khiển nhiệt độ.
+ Hệ thống dẫn vật liệu nóng chảy.
+ Bộ phận gá khuôn.
+ Các chi tiết khuôn cơ bản khác
+ Hệ thống đẩy sản phẩm
2.2 Phân loại
Có 3 kiểu khuôn phổ biến đó là :
Khuôn 2 tấm có hai loại là:
+ Khuôn 2 tấm có hệ thống kênh dẫn nguội
+ Khuôn 2 tấm có hệ thống kênh dẫn nhựa nóng
Khuôn 3 tấm : thì hệ thống dẫn nhựa tự động tách ra khỏi sản phẩm khi mở khuôn.
Khuôn nhiều tầng : Khi yêu cầu một số lượng sản phẩm lớn và để giữ giá thành sản phẩm thấp, hệ thống khuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của máy ( nghĩa là sử dụng cho loại máy có kích thước nhỏ). với loại khuôn này ta có một hệ thống đẩy ở mỗi mặt của khuôn.
Kết cấu khuôn hai tấm có hệ thống kênh dẫn nguội : Đây là loại khuôn phổ biến nhất. So với khuôn 3 tấm thì nó đơn giản hơn, rẻ hơn và có chu kỳ ép phun ngắn hơn
2.3 Kết cấu khuôn ép nhựa
2.3.1. Vùng lòng khuôn
Vùng lòng khuôn thông thường nhất là được tạo bởi hai tấm là tấm lõi và tấm vỏ.Ta có thể cân nhắc để chọn số lòng khuôn phù hợp nhờ các thông tin sau
+Kích cỡ của máy ép phun (năng suất phun lớn nhất và lực kẹp lớn nhất).
+Thời gian giao hàng
+ Yêu cầu về chất lượng sản phẩm
+ Kết cấu và kích thước của khuôn
+ Giá thành khuôn
Số lượng lòng khuôn thông thường được thiết kế theo dãy 2,4,6 ,8,12,16,24,32, 48,64,96, vì các lòng khuôn sẽ dễ dàng xếp theo hình chữ nhật hoặc hình tròn
2.3.2. Thiết kế hệ thống dẫn nhựa
Là một hệ thống không thể thiếu được trong khuôn ép nhựa.Hệ thống cấp nhựa bao gồm cuống phun, kênh nhựa, cổng nhựa
Mục đích của cuống phun, kênh nhựa, và hệ thống cổng dẫn nhựa là dẫn vật liệu chảy đều và với áp suất và nhiệt độ tối thiểu tới mỗi lòng khuôn, hoặc tới một điểm xa hơn đối với một lòng khuôn lớn.
Hình 1.3: Hệ thống kênh dẫn nhựa
Nguyên liệu chảy vào lòng khuôn qua hệ thống cấp nhựa là một quá trình hoạt động như sau: Trước tiên nguyên liệu nhựa ở trạng thái nóng chảy được đổ vào cuống phun và hệ thống kênh nhựa dẫn đến lòng khuôn. Khi nhựa nóng chảy điền đầy vào lòng khuôn thì chúng nhanh chóng được đông đặc lại tạo thành một lớp vỏ mỏng (do lòng khuôn có nhiệt độ thấp). Lúc đầu lớp nhựa đông đặc lại rất mỏng vì nhiệt mất đi rất nhanh, sau một thời gian lớp nhựa đông đặc đạt được một độ dày nhất định thì nhiệt thu được từ nhựa và ma sát do dòng cảy cân bằng với lượng nhiệt mất đi, như vậy đã đạt được trạng thái cân bằng nhiệt.
1.Cuống phun:
Cuống phun là chỗ nối giữa vòi phun của máy phun và kênh nhựa. Có rất nhiều loại cuống phun, đơn giản nhất là cuống phun dùng cho khuôn một tấm.
.......................................................
2.6. Nguyên công 6: khoan 2 lỗ 8 khoan suốt làm kênh dẫn nước tưới nguội.
-Vật liệu cắt:thép C45, độ cứng =60 KG/
-Tính toán chế độ cắt:tra theo sách chế độ cắt gia công cơ khí
-Mũi khoan f 8 ,vật liệu P18.
1.Chiều sâu cắt :t = 8/2 = 4 mm
2.Chọn bước tiến:
Theo sức bền của mũi khoan ta có công thức:
=3.88
Theo điều kiện ban đầu :D= 8 ; =60
Thay vào ta có:
=3,88 = 0,45 mm/vòng
Theo bảng (8-3) với mũi khoan đường kính D=8 lấy = 0,2 vì sau khi khoan còn khoét nên phải nhân với hệ số K=0,75 và hệ số điều chỉnh sâu =0,9.vậy =0,2.0,75.0,9= 0,135 mm/v
Chọn = 0,135 mm/v
3.Tính vận tốc:
Theo công thức : m/phút
Theo bảng (3-3)
=7 ; =0,4 ; =0.7 ; m= 0.2; =0
Bảng (4-3): T=8
(5-3): = 1,6
(6-3): = 0,75
Do đó: = . . . = 1,2
Thay vào: = 22,3 m/ph
4.Số vòng quay trục chính
886 v/ph
Theo thuyết minh máy chọn n = 950 v/ph
2.7 Nguyên công 7: kiểm tra kích thước,hình dáng hình học:
-kiểm tra kích thước
-kiểm tra độ song song, vuông góc giữa các mặt
-kiểm tra khoảng cách, độ đồng tâm giữa các lỗ.
KẾT LUẬN
Sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp với đề tài “THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢN PHẨM THANH TỲ DAO RỌC GIẤY” và lập quy trình công nghệ gia công khuôn.Chúng em đã hoàn thành với đầy đủ nội dung yêu cầu.Qua đồ án ngoài việc được học lại những kiến thức đã học ở các môn học cơ sở và chuyên ngành chúng em còn được trực tiếp tiếp xúc với các kiến thức mới về công nghệ gia công chế tạo khuôn mẫu, các phương pháp gia công tiên tiến như CNC. Và các phương pháp phi truyền thống như gia công tia lửa điện, cắt day và xung định hình.Trong quá trình thực tập tốt nghiệp tại cơ sở thực tế về công nghệ làm khuôn nhờ sự tiếp xúc trực tiếp với quá trình thiết kế và chế tạo gia công khuôn mẫu, đã tạo cho chúng em hiểu sâu hơn những kiến thức đã học ở trường, qua đó giúp chúng em thu hẹp khoảng cách giữa lý thuyết và thực tế là nhược điểm mà hầu hết các kỹ sư mới ra trường mắc phải. Qua đây chúng em cũng đã được tiếp thu nhiều kinh nghiệm thực tế trong quá trình gia công cơ khí. Bản đồ án đã hoàn thành, xong chúng em tự đánh giá chưa được hoàn thiện lắm, mặc dù thời gian thực hiện đồ án không phải là ít và điều kiện thực tế để thực hiện đồ án là tốt. Nhưng do một số nguyên nhân khách quan và chủ quan : Chưa thực sự tập trung hết thời gian và tâm trí vào việc thực hiện đồ án, tài liệu về các phương pháp gia công mới tương đối ít. Các kiến thức về qui trình công nghệ gia công đơn chiếc và hàng loạt nhỏ ít được các sách đề cập tới. Tài liệu có đôi chút không đồng nhất .
